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- 2021-11-01 发布
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人教版《15.3功率》教案(附达标练习)
教学目的:通过日常生活中的实例和生产中的实际,在讨论中使学生能理解功率的概念。
学会使用功率的基本公式,一解答简单的物理习题。
教学方法:讨论法。 [来源:学科网ZXXK]
教学内容
引言:在日常生活中和在生产实际中,不仅要考虑机械效率,还有一个重要的概念,对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。
我们要通过几个典型问题的讨论,理解它,认识它的重要性。
【例1】 建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。
方法如下:
1.人用筐将砖运送到楼上。2.人用滑轮将砖运送到楼上。3.使用起重机将砖运送到楼上。
提问:以上三种方法,除了机械效率不同外还有什么不同。(待学生思考不必要求立即回答)。 【例2】 一个人用通常的步伐走上三楼,或以快速地跑到三楼上。
提问:两种方法所做的功的情况有何不同。(要求同上题,先认真去思考,不必急于作答。) 【例3】 有一个重型的机器,需要推至距100米远的厂房内。
方法有三: 1.工人们用推力推到厂房内。 2.工人们用车推到厂房内。 3.用马车拉到厂房内。
提问:三种方法完成此功有何不同。
对比上述三例,当人们完成一定的功时,存在着一个具体的实际问题是什么?
启发同学得出答案: 物体做功有快、有慢。
在例1中起重机做功快。 例2中人跑到三楼做功快。 例3中用马车做功快。
物理学里用功率来表示物体做功的快慢,板书:因此,单位时间里完成的功,叫做功率。
根据定义可得出:
板书:各物理量的国际单位,写在公式中。
1瓦特=1焦耳/秒,1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦特。
指出:功率是机器的主要技术性能之一。
功率小,做功慢,耗能少。 功率大,做功快,耗能多。
【例题】 高出水面30米处有一个容积是50米3的蓄水池,要用一台离心式水泵抽水给蓄水池,1小时能把水池充满即可,这台水泵的功率至少是多少千瓦?
已知:h=30米,V=50米3,
t=1小时=3600秒,
求:P
解:分析,根据已知条件
m=ρV。
m=1×103千克/米3×50米3=5×104千克
所以G=5×105牛顿。
W=Gh =5×105牛顿×30米=15×106焦耳。
答:这台水泵的功率至少是4.2千瓦。
指出:根据已知条件和所求的物理量的基本公式,知道水泵是克服水重而做功,故在题内首先根据水的质量求出水重,这样再代入功率的基本公式中求功率。
为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦?为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。 [来源:Z_xx_k.Com]
这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别,轴功率是指单独水泵本身所能完成的功率,如果按题内所求功率,只能满足轴功率,那么水泵是无法工作的,因为水泵必须同其它机器配合使用才能工作,所以配套功率是要大于轴功率的,这是否是功率越大越好呢?不是的,因为功率越大,必定耗电或耗油多,是不符合经济效益的。
作业习题1、2、3。
【习题演练】
1.物体在_________叫功率,它是反应物体_____的物理量,国际单位制中的单位是_____。某机器的功率为5 W,其物理意义是_________。
2.两台机器的功率之比为3∶2,它们做同样的功所需要的时间之比为______;在相同的时间里,做功之比为______。
3.举重运动员在3 s内把1500 N的杠铃举高到1.8 m,他对杠铃做了_____J的功,功率是_____W,若举在空中停了3 s,则这个过程做了_____J的功,功率是_____W。
4.如图1所示,重为100 N的物体在F的作用下以12 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,此时,弹簧秤的示数为4 N,则拉力F=_____,功率是_____W。
图1
5.质量为40 kg的物体,在光滑的水平面上做匀速直线运动,在5 s内通过的距离为10 m,那么外力对物体做的功为_____J,功率是_____W。
6.甲、乙两人各把200块砖从一楼搬到四楼,甲、乙需要的时间之比为2∶3,则甲、乙两人对砖做的功之比W甲∶W乙=_____,功率之比P甲∶P乙=_____。
7.关于功率的概念正确的说法是[ ]
A.功率越大,越省力B.功率越大,表示做功越快C.功率越大,做功越多D.功率越大,表示做功所用的时间越短 8.下面说法中正确的是[ ][来源:学科网ZXXK]
A.功率跟时间成正比,所以只要时间短,功率就大
B.从P=可知,功率的大小跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大
C.功率大的机械比功率小的机械做的功多D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率就比乙的功率大
9.甲、乙两台机器的功率之比为4∶3,它们工作时间之比为1∶3,它们所做的功之比W甲∶W乙为[ ]
A.2∶9 B.2∶1 C.4∶9 D.3∶2
10.甲、乙两物体质量相等,用外力使甲物体以速度v1匀速上升6 m,外力做功W1,功率为P1,用外力使乙物体以速度v2匀速上升6 m,外力做功W2,功率为P2,已知v1<v2,则[ ]
A.W1=W2 P1=P2 B.W1<W2 P1=P2
C.W1=W2 P1<P2 D.W1<W2 P1<P2
11.如图2所示,在绳子自由端用20 N的拉力把重为80 N的物体
匀速提高8 m时,拉力所做的功是多少?若重物匀速上升的速度是2 m/s,
则拉力的功率是多少?
图2
12.一辆汽车装满货物共重4.9×104 N,在平直公路上匀速行驶,在10 min内前进了6 km,这时发动机的功率为6.615×104 W,求:
(1)这段时间内汽车的牵引力做了多少功?
(2)汽车所受重力做了多少功?(3)汽车所受的阻力是多少?
13.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升,[来源:Z,xx,k.Com]
所得实验数据如下表
同学
铁块重力G/N
升高高度h/m
时间t/s
甲
2
1.5
2
乙
4
1
4
丙
5
0.5
5
(1)根据上表可知,做功最多的是_____同学,做功最快的是_____同学。
(2)为了表示做功的快慢,他们在表中增加了最后一列(空栏)项目,这个项目的含义是______,为此物理学中引入一个物理量叫_______。
参考答案:1.单位时间内完成的功 做功快慢 W 机器在1 s内做了5 J的功
2.2∶3,3∶2 3.2700,900,0,0 4.2 N,48
5.0,0 6.1∶1,3∶2 7.B 8.D 9.C 10.C
11.640 J,160 W 12.3.969×107 J,0,6.615×103 N
13.(1)乙,甲 (2)物体在单位时间内完成的功,功率
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